八年级下册物理教案三篇
杠杆(一)
教学目标:
知识与技能:
(1)知道什么是杠杆;
(2)理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂。
过程与方法:通过举例认识杠杆,会分析杠杆的几个概念。
情感、态度与价值观:体验科学探究的乐趣,了解杠杆在生活中的应用。
教学重点:认识杠杆。
教学过程:
一、引入新课
通过浮力的学习,同学们已经知道了阿基米德是古希腊伟大的科学家,他在物理学方面的主要贡献有两项:浮力问题与杠杆平衡问题。阿基米德有句名言:“给我一个支点,我可以撬动地球。”
置疑:阿基米德说这句话的根据是什么 ? 你认为这可能吗?
阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆,也就是这节课要研究的问题。
二、杠杆
1、认识杠杆
要求学生观察书上图12-2-3:生活中的常见的杠杆。
要求学生举出其他生活中的杠杆。
进行讨论,找出图中杠杆的共同特征——都绕一固定点转动。
教师出示羊角锤,分析使用时有一固定点。
要求学生分析其余杠杆的固定点。
得到杠杆概念:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬杆,叫杠杆。
“硬杆”指在力作用下不易发生形变的受力的杆状物体,可以是直的也可是弯的,形状也可以是各种各样,可是方的、圆的等。
要求学生再举其他例子。
例如:用来拧螺母的扳手可以使我们轻易地将螺母拧紧或拧松。
订书机可以很方便地把纸装订在一起。
2、与杠杆有关的概念
首先认识杠杆的几个概念
支点 ( O ) :杠杆绕着转动的固定点。
动力 ( F1 ) :使杠杆转动的力。
阻力 ( F2 ) :阻碍杠杆转动的力。
动力臂 ( L1 ) :支点到动力作用线的距离。
阻力臂 ( L2 ) :支点到阻力作用线的距离
力臂是支点到力的作用线的距离,作力臂的步骤:( 1 )找准支点;( 2 )沿力的方向作出力的作用线;( 3 )从支点向力的作用线画垂线;( 4 )标出力臂。
教师举杠杆撬球的例子分析五个概念。
画出杠杆撬球中的各种物理量。
支点是杠杆绕着转动的固定点,在分析支点时,我们可以假想杠杆发生转动,杠杆围绕哪一点转动,哪一点就是支点。如图所示,我们假设杠杆在动力作用下做逆时针转动,其中 O 点是不动的,所以 O 点就是支点。
力的作用线就是从力在杠杆上的作用点起,沿力的方向所画的直线,如图所示,动力的作用线是从 A 点起沿 F1 方向的直线。
从支点 O 向动力 F1 的作用线所画的垂线就是动力臂L1 ,从支点O 向阻力F2 的作用线所画的垂线就是阻力臂L2 了。画力臂实际上就是作一个点到一条线的垂线,只要把平面几何中作“点到直线的距离”的方法迁移过来,就不难解决力臂作法这一难点。
必须明确:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,而不是支点到力的作用点的距离,如图所示中,不能把 OA 和 OB 作为动力臂和阻力臂。
例题: 在黑板上画出各杠杆的示意图,画出它们的支点、动力和阻力。
如:铡刀、瓶盖起子、独轮车、铁锹等。
由4名学生分别画出它们的动力臂和阻力臂,巡回指导,最后进行讲评。
可选择分析一些实际杠杆,如:抽水机、汽车刹车踏板、胳膊、缝纫机踏板等。
三、课堂小结
认识杠杆,并介绍了杠杆的几个重要概念,学会分析生活中的杠杆。
四、实践活动
注意观察生活中有哪些杠杆,试着分析它们的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
五、板书:
第一节 杠杆(一)
杠杆:1 、杠杆:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬杆,叫杠杆。
2 、杠杆的几个概念:
支点 ( O ) :杠杆绕着转动的固定点。
动力 ( F1 ) :使杠杆转动的力。
阻力 ( F2 ) :阻碍杠杆转动的力。
动力臂 ( L1 ) :支点到动力作用线的距离。
阻力臂 ( L2 ) :支点到阻力作用线的距离。
杠杆(二)
教学目标:
知识与技能:
1、知道杠杆平衡的条件;
2、能根据实际需要正确选择和使用杠杆。
过程与方法:经历“探究杠杆平衡条件”的过程。
情感、态度与价值观:体验科学探究的乐趣,了解杠杆在生活中的应用。
教学重难点:探究杠杆平衡条件。
教学器材:杆秤
分组实验器材:铁架台、杠杆、钩码等
教学方法:实验探究法。
教学过程:
一、 杠杆的原理
出示杆秤,对杆秤进行分析,画出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
使用杆秤称水果,要求称不等量的水果,请一位学生上来演示。
置疑:
你为什么要这样称 ?
对,我们要使杠杆达到平衡。
杠杆的平衡与哪些因素有关,有什么样的关系 ?
与动力、阻力、动力臂、阻力臂有关。
画力臂的步骤为:第一:在杠杆示意图上,确定支点,将力的作用线用虚线延长;第二:从支点O向力的作用线做垂线,画出垂足,则支点到垂足的距离就是力臂;第三:要用虚线画力臂,支点到垂足用字母表示出来。
二、实验探究
通过实验探究,得到确定的关系。
每2人一组实验,要求讨论如何设计这个实验。
步骤如下:
(1) 将杠杆挂在铁架台上,观察是否在水平位置平衡 ( 静止 ) ;若不是,可调节平衡螺母,使之水平平衡。
开始实验,完成探究任务。
老师在学生探究过程中进行巡视,发现问题及时提出,让学生自己去分析、解决问题。
完成实验后,任意选择五组,请组中作记录的学生将结果投影到屏幕上。
将五组中的实验数据任意各取一组填入表格中,讨论可得到什么结论 ( 杠杆平衡的条件 ) 。
教师可提出各种猜想,加减乘除关系都可。
可能有学生得到其他关系式,但不适合所有数据,因此它不是杠杆平衡条件。
【课堂练习】
1.画出下图中 F'和 F"的力臂,并比较杠杆平衡时 F'
与 F"的大小.
2.下图所示杠杆,OA 长20cm,AB 长60cm,现在 A 处挂一重200N的物体,若使 B 处的弹簧秤示数最小,弹簧秤的方向怎样?弹簧秤的示数是多少?
三、杠杆的分类
由杠杆的平衡关系,可以得到当力不等时,对应的力臂也不等。可将杠杆分为三类:
杠杆类型 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
力臂的大小关系 L1> L2 L1< L2 L1 = L2
力的大小关系 F1 F2 F1 > F2 F1 = F2
力的作用点移动距离的大小关系 s1 > s 2
费距离 s1 < s 2
省距离 s1 = s2
分析中提出相关问题:省力、费力是谁相对谁而言?省距离、费距离的含义是什么?
举例分析:从撬棒撬石头分析费距离的含义。
所谓省距离或费距离指的是动力作用点移动距离s1 ,相对于阻力作用点移动距离s2 而言的。杠杆平衡条件说明,当动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力是省力杠杆。如图所示,当动力作用点移动 s1 距离时,阻力作用点移动s2 距离,且s1 >s2 ,因此使用撬棒撬石头省力而费距离。
要求学生举例,并进行分类。
四、课堂小结
杠杆的平衡条件 F1L1 = F2L2;
杠杆的分类:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
五、实践活动
1. 通过探究,你能理解阿基米德的名言吗? 请就此写一篇短文。
2. 用杠杆知识分析、理解天平的原理和调整过程。
六、板书
第一节 杠杆(一)
杠杆平衡的条件:
动力×动力臂 = 阻力×阻力臂
F1L1 = F2L2
滑轮
教学目标:
知识与技能:
使学生借助已有知识:理解滑轮的原理 , 知道滑轮的作用。
过程与方法:
由问题的提出、猜测、经过实验探究 , 使学生亲身经历物理问题的研究过程。
情感、态度与价值观:
体验科学探究的乐趣 , 学习科学的探究方法 , 从而领悟科学的思想和精神 , 培养抽象思维和论证问题的能力。通过对实验数据的收集 , 培养严肃认真的操作态度及科学分析实验数据的能力。
教学重点:定滑轮、动滑轮的作用。
教学器材:定滑轮、绳子、钩码、弹簧测力计
分组实验器具:动滑轮、绳子、钩码、弹簧测力计、铁架台、刻度板
教学方法:采用实验探究、讨论归纳的方法。
教学过程:
一、复习提问
1.杠杆有哪三种?各有什么特点?举例说明。
2.剪铁用的剪刀和镊子是省力杠杆还是费力杠杆?
教师出示实物并进行演示,并画出这两个杠杆的示意图。要求学生正确画出它们的力臂,讲清道理,说明结论。
剪铁用剪刀和镊子两杠杆示意图如图所示。
二、新课引入
教师先举一个滑轮的实例,再要求学生举滑轮的例子,根据使用时滑轮的不同情况进行分类(即按定滑轮和动滑轮分类)。
提问它们的特点是什么,由此给出定义:滑轮是一个周边有槽、并可以绕轴转动的轮子。
教师给出滑轮的分类。
滑轮有两种:定滑轮和动滑轮。使用时滑轮的位置固定不变的叫做定滑轮,使用时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动的叫做动滑轮。
再举些滑轮实例,可连接录像。
1、定滑轮
观察定滑轮。定滑轮工作时,它的轴固定不动。
举例:如旗杆顶部的装置为定滑轮。
(2) 提问:使用定滑轮有什么特点? 演示实验:
① 称量钩码的重力;
② 演示如图所示的实验,匀速拉动弹簧测力计,物体上升,拉力的方向改变,但弹簧测力计的示数不变,特点是 G = F 。使用定滑轮吊起物体时,可以改变力的作用方向,达到操作方便的目的。
提问:使用定滑轮不能省力,那么能否省距离?能否省功?
按照下图进行演示。使学生清楚地看到:“动力作用点移动的距离 s 与物体上升高度 h 相等,使用定滑轮不能省力,也不能省距离。” 由此得出使用定滑轮不能省功。
2、动滑轮
(1) 教师边讲边演示动滑轮提升重物。
要求学生讨论分析,此时提起重物使用的滑轮与刚才演示实验使用的定滑轮有何不同点?
教师在学生讨论后小结:动滑轮工作时,轴和重物一起移动。另外用力方向也不同,用定滑轮时拉力方向是向下的,使用动滑轮提升重物时拉力的方向是向上的。
(2) 提问:使用动滑轮有什么好处?动滑轮中绳的拉力和做功情况怎样? (3) 组织学生实验,按课本实验探究,参照下图进行实验。
由于研究定滑轮时教师已演示过实验,学生可以自己设计出实验步骤。
说明:重物用 2 个钩码表示,有利于分析数据。用弹簧秤测出钩码重。读取弹簧秤的示数时,跨过动滑轮的两条绳要竖直、平行。
学生实验,教师巡回指导。 学生实验完毕后,教师请几组学生分别将自己的一组数据填到教材中的表格中,分析学生数据。
(4) 总结:
使用动滑轮提升钩码,弹簧秤的示数约是钩码重的二分之一。
两根绳子吊着重物和滑轮,这两根绳子的力之和约等于钩码的重力,符合平衡力的原理。
动力作用点移动的距离s是物体上升高度 H 的 2 倍。
使用动滑轮不能省功。
说明:在提升钩码的过程中也把动滑轮提升起来了,当钩码重远大于动滑轮重时,动滑轮才可忽略不计,从而得出使用动滑轮可以省一半力的结论。
三、课堂小结:认识定滑轮、动滑轮。
四、实践活动 建议:“发展空间”中的“我的设计”。
五、板书
第二节 滑轮
一、 定滑轮
1. 滑轮的位置固定不变。
2. 不省力 , 可以改变力的方向。
3. 使用定滑轮不省功。
二、 动滑轮
1. 滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动。
2. 可以省一半力 , 但不能改变用力方向。
3. 使用动滑轮工作,不省功。